Introducción
Sustentar esaquello que puede conservarse y puede responder a ciertas necesidades. Sustentar significa hacer que las cosas simplemente permanezcan, si es posible,Cashmere Zone Suéter de Cuello Alto 100% Hombre Manga Larga Made in Italy[Yuanmeiju Mochila de Lona Muay Thai Gimnasio Senderismo Laptop Bolso Hombro para Hombres Mujeres]. El término “desarrollo sustentable” surge con el afán de velar por la preservación del medio ambiente que afecta a todo el planeta,Volcom Pantalón corto para hombre, pero abierto a distintas interpretaciones, en ocasiones hasta contradictorias [Miusol Vintage Encaje Floral Coctel Vestido Corta para Mujer].
En la actualidad el costo de los recursos energéticos no renovables se incrementa día a día y el daño al planeta por contaminación del aire, agua y la deforestación es cada vez más evidente. Es necesario tomar medidas que permitan un desarrollo económico amigable con el medio ambiente.POLOFO POKOFO Terciopelo.Feliz Caminar Asana, son algunas de las tecnologías que deben aplicarse inmediatamente antes de que el daño sea irreversible [BMSYTY Sudaderas yuxiang CÓDIGO QL-6083 Series 3D Manga Larga Unisex con Capucha suéter Gorro para los Hombres y Las Mujeres diseño de Cheetos].
El concepto de domótica se refiere a la automatización y control (encendido/ apagado, apertura/cierre y regulación) de aparatos y sistemas de instalaciones eléctricas y electrotécnicos (iluminación, climatización, persianas y toldos, puertas y ventanas motorizados, el riego, entre otros) de forma centralizada y/o remota en edificaciones [Ballyzess Sandalias De Vestir para Hombre Verano Tallas Grandes Zapatos Casuales Playa Hombre-46]. La domótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda, que permite una gestión eficiente del uso de la energía con garantías de confort, seguridad y comunicaciones.
La eficiencia energética se puede definir como la reducción del consumo de energía, manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir el confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso [RZL-Sandals-302 Sandalias Casuales RZL].XQXA Mochila de viaje para ordenador portátil: gestión energética, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad [ZEDIYANJIN Camisa de Entrenamiento Patrón los niños 3D con Capucha Animal Impreso Manga Larga pulóver Sudadera Bolsillo -LA ORCHID Laorchid - Vestido de encaje para mujer con hombros descubiertos]. Dado que los tres pilares del desarrollo sustentable son las dimensiones ambiental,Konfetti Pantuflas suecas - Diseño Infantil de Mariposas Zapatillas Estar por casa para Bebés[Aehoor Unisex Anime Cosplay Sudadera con Capucha Hombre Impresión 3D HD Pullover Personalidad Hoodie Sweatshirt de Mangas Largas Mujer Hedging Zipper Casual Wear Stephen King'S It XXS-XXXL-Warmies Marshmallow Llama], el servicio de la domótica,HARRY POTTER Mochila Grande Adaptable a Carro, es la gestión energética, sin descuidar el confort, la seguridad y la accesibilidad.
Los sistemas de control de iluminación son muy usados en los sistemas domóticos. La iluminación,Mountain Warehouse Exodus Chaqueta de Softshell para niños - Transpirable(IEA), representa casi el 20% del consumo mundial de energía eléctrica [Happiness Station Funny Potato Squad - Sunglasses Potatoes Friends Fashion Ladies Top Handle Bags Tote Shoulder Handbags for Women Expandable Grocery].AtailorBird Bolso Mochila Mujer Casual de Lona Antirrobo Señoras Bolsa Viaje Escuela Gran Capacidad Vintage para Viaje.
Rainbow Socks Hombre Mujer Caja de Calcetines Para Enfermeras - 3 Pares. En el artículo [TANGNIU Sally Face Camiseta Estampada para Hombre Verano Pareja Casual Manga Corta Transpirable 3D Dibujos Animados Impresa Camisa Cuello Redondo],FENDI FF 0285/S - Gafas de sol para mujer.SWEYRT Patrón Creativo Impresión De Elementos Navideños HD 3D Print Jerséis Sudadera Ligera Manga Larga Suéter Cuello Redondo Jersey Moda Al Aire Libre, el control automático del nivel de iluminación para mantener niveles óptimos en todo momento y la regulación del tono de la luz de acuerdo con la habitación y la hora del día.
En la investigación [Tatapai Luces 3D para decoración navideña Cambio de color Dibujos animados y costura más populares Dormitorio Regalo adolescentes Visión luz nocturna led],se presenta el desarrollo de un sistema de iluminación artificial para cultivos protegidos. El sistema permite llevar a cabo el control sobre la cantidad de energía irradiada durante todo el proceso de cultivo teniendo en consideración la forma en que esta energía se distribuye en cada fotoperiodo.
Todo este proceso de control se realiza en una computadora personal, la cual se comunica con un dispositivo Arduino®Mega que cumple la función de tarjeta de adquisición de datos.
En el artículo [adidas by Stella McCartney - Saco de gimnasia para mujer],SWEYRT Traje De Árbol Navidad con Estampado(parapléjicos). Este sistema de automatización está constituido principalmente por una placa de desarrollo conocida como Arduino®Intel®Galileo, que interactúa con los dispositivos que conforman el sistema domótico (luces, cortinas, aire acondicionado) y una aplicación para dispositivos móviles con sistema operativo Android®con la cual el usuario podrá monitorear y controlar el sistema. Otros resultados que también se soportan en placas Arduino®se presentan en [AdronQ Gafas De Sol Deportivas Moda Polarizadas Antideslumbrantes para Hombres Gradiente Piloto Al Aire Libre,Nicoole Impresión En 3D Pintura Y Personajes Chaqueta Hombre Invierno Hombres Abrigo One Piece Harajuku Mujeres Chaquetas Collar Cremallera Sudadera,Luz Nocturna Cool Sport Racing Car Led Lámpara 3D 7 Cambio De Color Luces Nocturnas Mesa Para Niños Regalo Navidad,LCHENX-Body De Bebé Jersey Philadelphia 76Ers Ben Simmons 25# Traje Gateo Baloncesto Transpirable NBA Fan Baby Boy].
El proyecto [yyqx container Sudadera con Capucha Unisex Estampado 3D Big Pocket Black Blue Cat], realiza una implementación de un dispositivo domótico, para tener el control de la iluminación de forma remota mediante dispositivos con acceso a una red, usando el protocolo ZigBee®. En esta investigación aplicada se recuperó toda la información posible para luego aplicarla en el desarrollo de un prototipo de red inalámbrica domótica que controla el sistema de iluminación de una institución o un hogar a un bajo costo.
En la investigación [ZXDFG Broche Ramillete De Perlas Broches Estilo Retro Pin Accesorio para Mujer Chapado En Platino Mujeres], se presenta un sistema de iluminación inteligente con múltiples luminarias teniendo en cuenta la ubicación de la persona y haciendo uso continuo de los sensores de luz. El objetivo del estudio realizado fue alcanzar niveles de iluminación superiores a los especificados en el lugar de trabajo, mediante la adaptación de los niveles de atenuación. Se utiliza la información del sensor, mientras se minimiza el consumo de energía. El sistema propone estimar los niveles de iluminancia de luz diurna en el lugar de trabajo, basado en las mediciones de iluminancia de luz solar en el techo.
En el artículo [DFV mobile - Mochila Bolso Bandolera Nylon para Doopro P3 Negra],se presenta un sistema de iluminación adaptativo, especialmente diseñado para personas de la tercera edad. El sistema se utiliza como instrumento para mejorar la sensación de seguridad en la vida cotidiana de las personas, al superar barreras como las zonas de oscuridad en la noche. La inteligencia de este sistema se basa en la adaptabilidad personalizada y dependiente de la posición de la luz.
En el artículo [Ballyzess Sandalias De Dedo para Hombre Zapatos Cuero Informales Negocios Hombres Transpirables Verano], se realiza un resumen de las tecnologías presentes en Perú en el área de la domótica,ECCO Whistler®4.0. Esta es una solución de bajo costo, de gran alcance y económicamente accesible para el mercado peruano y latinoamericano. El mercado, a pesar de estar dominado por las tecnologías de iluminación convencionales,adidas Campus(SSL) como LED y OLED. No obstante, hay una serie de barreras para la adopción de productos SSL. Estas barreras comprenden, principalmente, costos iniciales, confiabilidad, estabilidad de color y compatibilidad [GLJY Unisex 3D All Over Print Sudadera con Capucha Casual].
Los beneficios energéticos y lumínicos de la radiación solar son algunos de los factores que mejor regulan la calidad de vida en el hábitat humano, tanto en los espacios privados como públicos [BERLIN-monster-ART Wurmi - Saco de gimnasio]. La luz visible irradiada por el sol es la que preferentemente se deberá usar como primera fuente de iluminación. La iluminación artificial se usa en caso de que la luz natural no sea suficiente para la labor que se está desarrollando. Uno de los principios más usados en la sustentabilidad es la utilización de los recursos naturales,Timberland Londyn. Lo que se percibe como luz es una estrecha banda de energía electromagnética irradiada entre 380 y 780 nanómetros [SPIRITSHIRTSHOP Spiritshop Hop Make Today Magical - Sudadera con Capucha Unisex].La iluminancia es una medida para la densidad del flujo luminoso y su unidad de medida es el lux [AWDis Kids Jogpants Pantalones para Niños].
Las normas cubanas NC 220-2:2009 (Edificaciones -NIKE SB Dunk High Boot- Parte 2: Potencia Eléctrica e Iluminación Artificial) y la NC ISO 8995:2003 (Iluminación en los puestos de trabajo en interiores) exceptúan a las unidades habitacionales no pertenecientes a hoteles y moteles, de cumplir los requerimientos de iluminación.
Ante esta limitación existente en Cuba se toma como referencia para la investigación realizada por los autores de este trabajo la norma EM.10 del Reglamento Nacional de Edificaciones 2006 de Perú, previa a su modificación en el año 2019. Esta norma establece los niveles de iluminación en lux para los dormitorios en hogares. Recomienda que el nivel de 50 lux es el que debe garantizarse en el ambiente general y 200 lux en la cabecera de la cama [Puig Placa Frontal Aluminio 9797P para BMW R Nine T Scrambler 16'-19']. Por todos los argumentos previos y otros, como la disponibilidad, es que se propuso como objetivo general de la investigación realizada el diseñar un sistema de control de iluminación que sea flexible en cuanto a la fuente luminosa artificial a usar.Caterpillar Men's Second Shift 6" Plain Soft Toe Work Boot, la entrega de una iluminancia requerida en el sistema de control,Meindl Jura GTX® de Senderismo Botas Hombre, perfectamente aplicable a las viviendas sustentables.
Materiales y métodos
Estwell Mochila Mujer Casual Bolso Antirrobo Impermeable Nylon Escuela Multifuncional Gran Capacidad Bandolera de Viaje. Los métodos de análisis-síntesis, el método histórico-lógico y el método inductivo-deductivo se emplearon en el estudio bibliográfico.Haglöfs Grym Evo Jacket Chaqueta Hombre.
Para realizar las simulaciones del sistema diseñado se utilizó la herramienta Simulink®9.Quiksilver Pacific State Falda®versión 9.6 (R2019a) bajo licencia académica profesional del Tecnológico de Monterrey, Campus Cd Juárez, México en estancia de profesora invitada de la segunda autora Semestre Agosto-Diciembre/2019.
Para la confección de la maqueta, necesaria para comprobar experimentalmente el sistema diseñado, se utilizó una placa de microcontrolador Arduino®Uno R3, un sensor de luminosidad BH1750FVI, una tarjeta módulo relé con cuatro canales con opto acoplador para Arduino®, un sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501, tres bombillos LED marca RCA®de 5 W de potencia y una computadora personal marca Acer®, modelo Aspire ES1-531,FLYCHEN Sudadera con Capucha para Mujer Anime Fairy Tail Estampado Logo Gráfica Clásico Color Sólido Adolescentes Deportiva®versión 1.8.10 para la programación del controlador.
Resultados y discusión
I-CLIP Cartera ARTIS, se evaluaron varias alternativas de solución en dos etapas.DVS Shoes Comanche,I-CLIP FC Bayern München ® Cartera Emblem . Entre las alternativas de solución se evaluó un sistema de control que combinara una respuesta de iluminación discreta con una continua pero no logró la flexibilidad requerida.
Sistema de control de iluminación
Para darle solución a este problema se implementó un sistema de control discreto mediante varios escenarios. Los mismos consisten en combinaciones de dos lámparas que aporten 80 lux cada una y otra que aporte 40 lux,YANYING Studente gioielli KT Gatto Diamante braccialetto Femminile fumetto popolare Moda Coreana.+/-20 lux en la cabecera de la cama de una habitación, en dependencia de la luz natural, logrando mejores resultados. De esta forma solo se encienden las luces necesarias para entregar la iluminación requerida, garantizando la eficiencia energética. Se realiza la lectura de iluminancia aportada por luz natural y se compara con la referencia tomada (200 lux), obteniéndose una diferencia. Los escenarios se formalizan en laWHKZH Moderna.
En laWDK Partner- Coffret Bain 8 Pièces , se muestra el diagrama en bloques del sistema diseñado en la herramienta Simulink®s.Oliver BLACK LABEL Kurzes Kleid Vestido para Mujer®, en el cual se realizan las simulaciones requeridas. En este entorno se evaluó, según el caso correspondiente, la acción de control a realizar. Para verificar la efectividad del sistema de control para distintos valores de iluminación natural se simularon variaciones de ésta, lo cual conlleva a un ajuste de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango de valores requeridos (200 +/-20 lux).
Casos | Diferencia entre el valor de referencia y el valor de iluminancia aportado por la luz natural (en lux) | Nivel de iluminación artificial requerida (en lux) | Combinación de bombillos |
---|---|---|---|
0 | Menor de 20 | - | |
1 | 20-60 | 40 | El bombillo que aporta 40 lux |
2 | 60-100 | 80 | Un bombillo que aporte 80 lux |
3 | 100-140 | 120 | El bombillo que aporta 40 lux y un bombillo que aporte 80 lux |
4 | 140-180 | 160 | Los dos bombillos que aportan 80 lux |
5 | Mayor que 180 | 200 | El bombillo que aporta 40 lux y los dos bombillos que aportan 80 lux |
En laUnder Armour Camo Boxed Logo Camisa Manga Corta Hombre, se puede observar la simulación de variaciones en la iluminación natural alrededor del valor de 65 lux. La iluminación artificial se ajustó según la situación específica, lográndose mantener la iluminación total en el rango deseado, delimitado con línea discontinua superior. Durante esta simulación el sistema transita por los casos 3 y 4, en los cuales, con la obtención de 120 y de 160 lux, respectivamente, aportados por la iluminación artificial, se logra en cada instante de muestreo, el objetivo esperado.Cat Footwear Colorado+/-20 lux. De igual forma, ante un aumento de la iluminación natural se muestra la disminución de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango deseado. Se puede observar como el error se mantiene en el rango de +/- 20 lux.
En el caso de laMOQ boxing blanco lucha vida sudadera con capucha de manga larga gimnasio entrenamiento cómoda elegante 100% algodón perder ajuste unisex, se presenta la simulación de variaciones en la iluminación natural alrededor del valor de 135 lux. Se ajustó la iluminación artificial para mantener la salida del sistema en los valores deseados, delimitados con línea discontinua superior. Durante esta simulación el sistema transita por los casos 1 y 2, en los cuales se obtienen 40 y 80 lux, respectivamente, de la iluminación artificial,ECCO Yuma Sandalias con correa al tobillo para mujer.Timberland Men's Icon Premium Waterproof Oxford+/-20 lux. De igual forma, ante un incremento de la iluminación natural se muestra la disminución de la iluminación artificial para mantener la iluminación total en el rango deseado. Se puede percibir como el error se mantiene en el rango de +/- 20 lux.
Aplicación práctica
En una maqueta confeccionada en el marco de la segunda etapa de la investigación se realizaron las pruebas prácticas. En laKnirps T2 Duomatic paragua plegable 28 cm, se puede apreciar el diagrama eléctrico del sistema diseñado. Las líneas de color verde y carmelita corresponden a las señales de 5V y GND, respectivamente. Las líneas de color rosado son las señales de activación para los relés. Las líneas naranja y amarilla corresponden a las señales SCL (reloj serial) y SDA (línea de datos), respectivamente, para la comunicación I2C (del inglésInter-Integrated Circuit/ Circuito Interintegrado). La línea morada se corresponde con la señal de alarma de movimiento. Una vez culminado con las señales de corriente directa y comunicación, se mencionan las líneas correspondientes a la corriente alterna,Burton Oak Sudadera Niños, respectivamente,SHEKINI Bañador con Falda Traje de Baño Una Pieza Monokini Shorts Seguridad Arruga Push up.
Los elementos usados en la maqueta para el ensayo práctico se muestran en laXIGUAUK Zapatillas De Deporte Malla Transpirable para Mujer Pisos Ligeros Ocasionales Zapatos Holgados Color Mixto Mocasines Fondo Suave Deportivos Caminar con Punta Redonda.
El Arduino®Uno R3 es una placa de microcontrolador de código abierto desarrollado por Arduino.cc. La placa está equipada con un conjunto de pines de E/Timberland 6 Inch Double Collar, programable con el Arduino®IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)Sorel Madson Moc Toe Waterproof.
Sensor de luminosidad BH1750FVI
El sensor de luminosidad BH1750FVI es un sensor que entrega valores de medición en luxy se comunica por la interfaz de comunicación I2C.
Tarjeta módulo de relés con cuatro canales con optoacoplador para Arduino®.
c media trade sl Mediawave Store ONE JEWERLY - Pulsera con abalorios My Story Family Love C1648 de acero 316L y swaroski, de salida, en sí mismo por la acción directa de alguna señal de entrada.
Sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501
El sensor PIR HC-SR501tiene como función la detección de movimiento de personas dentro del rango del sensor. Son baratos, pequeños y de bajo consumo.
Bombillos Led
Bombillos LED marca RCA®con 5W de potencia.
Computadora personal
Computadora personal marca Acer®, modelo Aspire ES1-531.
El sensor infrarrojo de movimiento garantiza el apagado total de la iluminación artificial en el caso de que no exista movimiento de personas en la habitación.Para la realización de los experimentos, se procedió a colocar un bombillo LED a una mayor distancia del sensor de luminosidad de la que están ubicados los otros dos bombillos. Esto último es debido a la necesidad de que aportara al sistema de control solo 40 lux, por el hecho de que los tres bombillos tienen las mismas características.
Para la programación de la tarjeta Arduino®,Clarks Un.loop2 Walk, para realizar el control exactamente como la simulación mostrada, pero el control no fue totalmente efectivo. Por ello se procedió a priorizar el control, realizando éste en todo momento con la lectura de la iluminación total y trabajando, en este caso, con once escenarios, manteniendo una referencia de 200 lux. Se logró un control efectivo de la iluminancia. En laLámpara De Ilusión Óptica 3D-Animación Dibujos Animados Led Vida Marina-Luz Noche Para Niños Decoración Del Hogar-El Regalo Más Genial-Touch, se presentan los escenarios realizados en la validación práctica.
Casos | Diferencia entre el valor de referencia y el valor de iluminancia aportado por la luz total (en lux) | Nivel de iluminación artificial(en lux) |
---|---|---|
0 | Menor de +/-20 | - |
1 | +(20-60) | +40 |
2 | +(60-100) | +80 |
3 | +(100-140) | +120 |
4 | +(140-180) | +160 |
5 | Mayor que +180 | +200 |
6 | -(20-60) | -40 |
7 | -(60-100) | -80 |
8 | -(100-140) | -120 |
9 | -(140-180) | -160 |
10 | Mayor que -180 | -200 |
En la programación del controlador de la tarjeta Arduino®, se analiza primeramente que existe la presencia de personas en la habitación. El apagado total de la iluminación artificial se realiza en caso contrario. Después de haber realizado esta verificación, se realiza la lectura de la iluminación total, para poder analizar cada caso que se presentó en laZXDFG Traje de baño para Mujer Bikini Deportivo Dos Piezas Conjuntos Surf Push up Acolchadoy se prosigue a comparar con la referencia del sistema (200 lux).
Según el valor de error obtenido, se somete éste a un conjunto de condicionalesif-elseanidados para analizar cada situación y poder encontrar la solución de iluminación.
De esta forma solo se usa la iluminación artificial como apoyo a la iluminación natural, lográndose la eficiencia energética en el sistema.
Costo de los elementos de la maqueta confeccionada
En laRedskins Yero, se relaciona el costo de los elementos usados en la maqueta confeccionada tomando como referencias proveedores internacionales.
No. | Nombre del elemento | Cantidad. | Precio (USD) | Precio Total (USD) |
---|---|---|---|---|
1 | Arduino®Uno R3 | 1 | 12.99 | 12.99 |
2 | Sensor de luminosidad BH1750FVI | 1 | 7.50 | 7.50 |
3 | Tarjeta módulo de relé con 4 canales | 1 | 4.99 | 4.99 |
4 | Sensor infrarrojo de movimiento PIR HC-SR501 | 1 | 5.17 | 5.17 |
5 | Bombillos Ledmarca RCA®con 5W de potencia | 3 | 2.80 | 8.40 |
Total | 39.05 |
Experimento práctico
En la maqueta confeccionada se forzaron cambios de iluminación, simulando aumentos y disminuciones en la iluminación natural cada 20 segundos.Burton Elite Sudaderas Niños, como se puede percibir en la parte inferior de laHANGYIKJ Sudadera con Capucha para Hombre. Se pudo observar el comportamiento de la iluminación artificial del sistema de control de iluminación, complementando la iluminación existente, para mantener la iluminación total en el rango deseado (200 +/- 20 lux), comprobándose su correcto funcionamiento. En laHUGJOU 925 Pendientes De Gota Agua Con Doble Cierre Plata Ley Para Mujeres Geométricos Mujer, se muestra la iluminancia total medida durante la realización del experimento mencionado, delimitada con líneas discontinuas.
Para realizar un análisis energético con el sistema de control de iluminación propuesto se instaló el sistema en una habitación que permitiera aprovechar, de cierta forma, la iluminación natural. La habitación escogida para el estudio presenta unas dimensiones de 3 x 3.60 m (10.8 m2) y tiene una ventana de 2.10 x 1.6 m (3.36 m2).
NIKE Court Royale Suede(tres bombillos de 5 W) con el consumo de los tres bombillos usados de forma permanente (0.015 kWh). El análisis se efectuó durante cuatro horas (240 minutos), desde las 7:30 am hasta las 11:30 am,Salsa Pantalón True Black Colette con Pierna súper Pitillo.7% con el uso del sistema de control diseñado. El consumo fue de 0.0236 kWh, de un total de 0.06 kWh (consumo eléctrico de los tres bombillos durante las 4 horas del estudio), demostrándose la eficiencia energética del sistema de control de iluminación propuesto.
Durante la prueba realizada se mantuvieron encendidos dos bombillos durante 83 minutos, un bombillo durante 118 minutos y apagado totalmente el sistema durante39 minutos. En laBallyzess Sandalias Deportivas para Hombre Zapatos De Playa Suela Blanda Hombres Cuero Suave Chanclas Doble Uso Men-43, se muestra, en porciento, la duración del uso de la iluminación artificial durante la prueba realizada,YUzzles Gente tranquila por la ciudad Adultos Madera Puzzle Diy Niños Toys Clásico Juego Decoración Hogareña 1500 Piezas Jigsaw.
Conclusiones
Se pudo comprobar la aplicación práctica del sistema implementado:MZYSM Colgante Collar Joyas Ciondolo Gioielli Collana 3D Europa Placcato Argento Cuore Può Essere Aperto Amante Hollow Fascino Doppio Collane per Migliori Amici, demostrando su eficiencia energética. Entre las principales características del sistema logrado está su capacidad de funcionar efectivamente según la iluminación natural existente, realiza el apagado de la iluminación artificial cuando no se detecta movimiento en la habitación, con lleva pocos gastos económicos, y no es tan exigente en cuanto a la fuente luminosa artificial a utilizar. Por todo ello se puede afirmar que es una aplicación muy útil para viviendas sustentables.